Functions of animal constructions Funzioni delle costruzioni animali 74

Alcune vespe solitarie non scavano tane per il proprio nido, ma ricorrono invece a delle cavità naturali, come le buche abbandonate dei coleotteri, o come i fori tubolari dei ramoscelli di sommacco. Queste vespe sono chiamate “locatrici” in riferimento alla loro abitudine di approfittare di una nicchia già bell’e pronta. Le “inquiline” spesso occupano cavità utilizzate in precedenza da un’altra specie di vespa, o addirittura scacciano una vespa o un’ape dal proprio nido. Una vespa africana (Odynerus vespiformis) trasporta gocce d’acqua nei nidi di fango vuoti e abbandonati di altre specie di vespe per sciogliere il materiale da costruzione e riadattarlo come proprio nido. Le vespe pompilidi attaccano i ragni Nemesia cementaria e utilizzano le loro tane tubolari foderate di seta; nel corso dell’evoluzione molte specie di pompilidi che nidificano abitualmente nelle tane dei ragni Nemesia cementaria hanno perfino perduto i pettini sulle zampe, utilizzati per raschiare la terra o la sabbia, di cui sono invece ancora dotate altre vespe scavatrici. L’abitudine del cuculo di deporre le uova nei nidi di altre specie di uccelli, e di evitare sia la costruzione del nido sia l’accudimento della prole, è ben nota. Ma questa è una strategia comune anche tra le vespe parassitoidi. Pure il pesce gatto cuculo (Synodontis multipunctatus) ha imparato ad approfittare dei ciclidi incubatori orali (conosciuti con il nome inglese di mouthbrooders, n.d.t.) deponendo tra quelle loro le proprie uova. Un ulteriore modo per evitare la costruzione dei nidi è stato messo a punto dai cinipidi e da altri produttori di galle, tra cui afidi, acari, falene, coleotteri, mosche (Diptera Linnaeus) e moscerini. Una secrezione di qualche tipo innesca la formazione di galla nel tessuto della pianta, la quale si sviluppa in un rifugio protettivo per le uova dell’insetto e infine per le larve.

Funzioni delle costruzioni animali

Le costruzioni animali svolgono una moltitudine di funzioni. Le funzioni di molte costruzioni, o delle loro parti costitutive, sembrano ovvie, ma le causalità sono spesso molto difficili da dimostrare sperimentalmente. Nel suo approfondito libro sull’architettura animale, Michael H. Hansell propone una classificazione delle funzioni; la letteratura sul comportamento delle costruzioni animali suggerisce che alcune ulteriori funzioni potrebbero essere aggiunte alle sue categorie (le mie sono in italico).

1. Protezione dall’ambiente fisico – Controllo della temperatura – Gestione dell’acqua – Controllo dell’umidità

Occupied nests of the sociable weaverbird (Philetairus socius) have been measured to maintain an internal temperature which is more than 20 °C above the external temperature in the Kalahari Desert of South Africa, where night-time winter temperatures can fall as low as to -10 °C. The snow shelters of the white-tailed ptarmigan (Lagopus lagopus) and the redpoll (Acanthis flammea) in Lapland are examples of animal shelters reminiscent of the Eskimo igloo. An empty cavity of the ptarmigan’s snow shelter has been measured to maintain a temperature 7-8 °C higher than external temperatures. The similar snow shelter of the Nordic hare seems to be constructed as a protection against predator birds rather than as a means of controlling temperature. Truly monumental nests for temperature control are built by some Megapode birds, as the Mallee fowl (Leipoa ocellata) of Australia. These bird species build a compost heap that produces the heat necessary for the development of their eggs through fermentation; the nest may be five metres high and twelve in diameter. The cock keeps checking the temperature with his beak and he either ventilates the heap or piles it up higher to maintain the precise temperature of 34 °C. The bird’s temperature measurement is accurate to within 1 °C. In later summer, when the sun is low, the bird digs the eggs up to be heated directly by sun. The compass termites (Amitermes meridionalis) of Australia build their slab-like nests, which may be 3.7 metres high, 3 metres wide, and about 1 metre thick. They are oriented exactly in a north-south direction in order to minimise noon heat and to maximise early morning and late afternoon warmth through both shape and orientation. Termites move from one side of the nest to the other to maintain optimum temperature in their immediate surroundings. It has been suggested that the wedge shape may have its primary function in aiding gas exchange by increasing the ratio of surface area to mass. The parallel orientation of the termite slabs reminds one of functionalist residential schemes. But the termites do not need a theory or an instrument; they are able to sense the earth’s magnetic field and orient their buildings accordingly. This assumption is, however, controversial among scholars. The layered paper nests of wasps enclose layers of immobile air as an efficient thermal insulation. But wasps have also devised a proper heating system: in the area of the breeding combs the temperature is kept constant at about 30 °C by a special group of workers, which act as living heaters, engaged in intense muscular activity by rapidly contracting and stretching their abdomens. But as it gets too hot on warm days, wasps carry in water to moisten the cells and to cool them by evaporation. Bees have to create and maintain the 35 °C temperature needed for the secretion of wax. When the bees start to build their wax combs they first attach themselves to each other in chains to form a spherical cluster within which they are able to obtain the required temperature. They use their

– Scambio di gas e ventilazione – Gestione dei rifiuti

2. Protezione dai predatori – Evitare l’individuazione o il riconoscimento – Protezione meccanica

3. Raccolta del cibo – Coltivazione – Alimentazione – Arrotolamento delle foglie – Cattura delle prede – Conservazione del cibo

4. Comunicazione – Strutture per comunicare – Strutture segnalitiche – Selezione del compagno e riproduzione

5. Decorazione

1. Protezione dall’ambiente fisico

Gli artefatti animali, in particolare tra i vertebrati e gli uccelli, sono spesso costruiti soprattutto per proteggere la prole. Il più delle volte i loro nidi non hanno altri scopi, anche se quelli vecchi vengono utilizzati da alcune specie come alloggi per dormire. Certe specie realizzano dei nidi per appollaiarsi, e questi spesso si differenziano chiaramente da quelli destinati alla riproduzione. Tra gli insetti, solo le specie meno sociali costruiscono strutture esclusivamente per la covata. In quasi tutti gli insetti altamente sociali le strutture dei nidi ospitano e proteggono l’intera colonia in tutte le fasi del ciclo vitale della specie.

1.1 Controllo della temperatura Il controllo della temperatura è, naturalmente, ben dimostrato da numerosi tipi di nidi di uccelli, che utilizzano strati di muschio, licheni, lana vegetale, piume, ecc. per creare sia la struttura sia l’isolamento termico della costruzione realizzata a strati. Le qualità isolanti del nido del crociere

body heat, ventilating by beating their wings, or bring water to cool the nest through evaporation. The honeycombs are inclined at an angle of exactly 13° to prevent the honey from dripping out. In the hot volcanic areas of Salerno, Italy, bees have been observed to mix propolis (bee’s glue) into their wax in order to raise its melting point. On the other hand, certain small birds on volcanic islands take advantage of the available natural heat. Instead of building nests in forests and laboriously incubating their eggs, as their relatives do elsewhere, they dig burrows into the loose tuff soil to create an automatic incubator; this is an example of flexibility in animal behaviour. The surface of the nest of wood ants (Formica rufa) has numerous holes which serve as entrances and ventilation holes; at night and in cold weather the ants plug the holes to keep heat in. The workers also keep the slope of the nest at the right angle to obtain maximum amount of solar heat. The ants bring extra warmth into their nests as live heaters by basking in the sun in large numbers and taking the heat energy collected in their bodies into the nest.

1.2 Water management The nests of ants and the covered nests of weavers and other birds, as well as those of termites, have a conical shape that effectively directs rainwater away from the nest. The nests of certain termite species are raised above the ground on short columns and covered with a projecting roof, or a series of roofs on top of each other, resembling a pagoda construction. The aim is to eliminate the damage caused by tropical rains. The yellow-jacket hornet (Vespa affinis) shapes its nest as a steep cone to run off rain from the top of the nest; the shape and fluting of the nest surface resemble the conical clay houses of the human Mousgoum tribe in Chad. Shortage of water may be a more essential problem. Three species of tenebrionid beetle, living in the arid coastal region of the Namibian desert, construct shallow trenches as dew traps. The trenches are built when the weather turns to fog, and oriented parallel to the wind direction and provided with raised edges; the arrangement seems to encourage precipitation of moisture. The Australian mouse (Leggadina hermansbergensis), which lives in a dry and sandy habitat, covers a large area around its burrow with pebbles, apparently for the purpose of increasing the formation of dew as a water supply. The Cyrtophora spiders use the debris of their prey as dummies to divert intruding enemies; but the dummies are also used as cisterns to collect water during rain. Termites have tender skins and have to maintain fairly constant temperature and humidity levels in their nests; in the nests of Macrotermes the humidity level is between 89 and 99 per cent. Termites also need water for their fungus gardens and for making mortar. In dry regions termites

(Loxia) sono così efficienti che il piccolo uccello è in grado di incubare le uova durante i mesi più freddi dell’inverno nordico e, mentre cova nel nido, può perfino venire ricoperto dalla neve. È stato misurato che i nidi occupati dal passero repubblicano (Philetairus socius) mantengono una temperatura interna superiore di oltre venti gradi centigradi rispetto a quella esterna nel deserto del Kalahari in Sud Africa, dove le temperature invernali notturne possono precipitare fino ai dieci gradi sottozero. I rifugi di neve della pernice bianca nordica (Lagopus lagopus) e dell’organetto (Acanthis flammea) in Lapponia sono esempi di tane animali che ricordano l’igloo eschimese. È stato misurato che una cavità vuota del rifugio di neve della pernice bianca nordica mantiene una temperatura di sette/otto gradi superiore a quella esterna. Il rifugio di neve della lepre nordica, simile a quello della pernice, sembra essere costruito come protezione contro gli uccelli predatori piuttosto che come mezzo di controllo della temperatura. Nidi veramente monumentali finalizzati al controllo della temperatura vengono realizzati da alcuni uccelli Megapodidi, come il fagiano australiano (Leipoa ocellata). Tali specie di uccelli costruiscono un cumulo di compost capace di produrre attraverso la fermentazione il calore necessario per lo sviluppo delle uova; il nido può raggiungere i cinque metri di altezza e avere un diametro di dodici. Il maschio di questo tipo di fagiano controlla in continuazione la temperatura con il becco e arieggia il cumulo o lo ispessisce per mantenere i trentaquattro gradi centigradi esatti. L’uccello misura la temperatura con la precisione di un grado centigrado. Nella tarda estate, quando la luce è bassa sull’orizzonte, il fagiano dissotterra le uova per farle riscaldare direttamente dal sole. Le termiti magnetiche (Amitermes meridionalis) dell’Australia costruiscono nidi simili a lastre che possono essere alti tre metri e settanta, larghi tre e spessi circa un metro. Essi sono disposti esattamente in direzione nord-sud per minimizzare il calore di mezzogiorno e per massimizzare quello del primo mattino e del tardo pomeriggio sia attraverso la forma che l’orientamento. Le termiti si spostano da un lato all’altro del nido per mantenere ottimale la temperatura nelle loro immediate vicinanze. È stato suggerito che la forma a cuneo possa assolvere la funzione principale di favorire lo scambio di gas aumentando il rapporto fra superficie e massa. L’orientamento parallelo delle lastre del nido ricorda gli schemi residenziali funzionalisti, solo che le termiti non hanno bisogno di una teoria o di uno strumento, sono in grado di percepire il campo magnetico terrestre e di orientare i loro edifici di conseguenza, anche se questa è un’ipotesi controversa fra gli studiosi. I nidi di carta stratificata delle vespe racchiudono strati di aria ferma che funziona da efficiente isolamento termico. Ma le vespe hanno pure escogitato un vero e proprio sistema di riscaldamento: nella zona dei favi riproduttivi la temperatura è mantenuta costante a circa trenta gradi

61.

A malleefowl (Leipoa ocellata)

on its huge nest mound.

Un fagiano australiano (Leipoa ocellata) sul suo enorme nido.

62.

The Megapodiidae birds incubate their eggs in gigantic earth nests

by heat generated through a process of fermentation. The bird can measure the nest temperature of 34 °C to one degree of accuracy. The bird regulates the temperature by either ventilating the nest chamber or piling more earth on the nest.

Gli uccelli Megapodiidae incubano le uova in giganteschi nidi di terra grazie al calore generato attraverso un processo di fermentazione. L’uccello può misurare la temperatura del nido di 34 °C con la precisione di un grado, e la regola ventilando la camera del nido o accumulando più terra sopra di esso.

63. The layers of paper in the wasps’ nest create pockets of air.

Gli strati di carta nel nido di vespe creano sacche d’aria.

64.

Apis mellifera fans the hive to

keep it cool.

Apis mellifera ariegga l’alveare per mantenerlo fresco.

centigradi da uno speciale gruppo di operaie, che funzionano come termosifoni viventi, impegnato in un’intensa attività muscolare consistente nel contrarre e allungare rapidamente gli addomi; quando però nei giorni caldi la temperatura si alza, le vespe portano dell’acqua per inumidire le celle e per farle raffreddare grazie al processo di evaporazione. Le api devono generare e mantenere la temperatura di trentacinque gradi centigradi necessaria per la secrezione della cera, tant’è che, quando iniziano a costruire i favi, per prima cosa si attaccano l’una all’altra a formare delle catene così da costituire un ammasso sferico all’interno del quale sono in grado di raggiungere la temperatura richiesta. Utilizzano il calore corporeo per scaldare il favo, il battito d’ali per ventilarlo, l’acqua per raffreddarlo attraverso il processo di evaporazione. I favi sono inclinati esattamente di tredici gradi per evitare che il miele fuoriesca. In Italia, nelle calde zone vulcaniche di Salerno si è osservato che le api mescolano la loro cera con il propoli per aumentarne il punto di fusione. Di contro, alcuni piccoli uccelli sulle isole vulcaniche approfittano del calore naturale disponibile: invece di costruire nidi nelle foreste e incubare faticosamente le uova, come fanno i loro parenti altrove, scavano delle tane nel terreno friabile di tufo per realizzare un’incubatrice automatica; si tratta di un esempio di flessibilità nel comportamento animale. La superficie del nido delle formiche rosse del legno (Formica rufa) ha numerosi buchi utilizzati sia come ingressi sia come fori di areazione; di notte e con il freddo vengono tappati per mantenere il calore all’interno. Le operaie fanno anche in modo che la pendenza del nido rimanga ad angolo retto per beneficiare della massima quantità di calore solare. Le formiche introducono nei nidi del calore supplementare comportandosi come termosifoni viventi: infatti si crogiolano numerose al sole, poi portano l’energia termica assorbita nei propri corpi all’interno.

1.2 Gestione dell’acqua I nidi delle formiche e i nidi coperti dei tessitori e di altri uccelli, così come quelli delle termiti, hanno una forma conica che fa defluire efficacemente l’acqua piovana lontano dal nido. I termitai di alcune specie di termiti sono sollevati da terra con colonne tozze e sono coperti da un tetto sporgente o da una serie di tetti sovrapposti simili a una costruzione a pagoda. Lo scopo è di evitare i danni causati dalle piogge tropicali. La Vespa affinis modella il proprio nido come un cono ripido per far defluire la pioggia dalla cima; la forma e la scanalatura della superficie del nido ricordano le case coniche di argilla della tribù dei Mousgoum in Ciad. La carenza d’acqua può essere un problema più importante. Tre specie di coleotteri tenebrionidi, che vivono nell’arida regione costiera del deserto della Namibia, costruiscono trincee poco

65.

The layered roofs and long eaves of the nests of Cubitermes

termites are a protection against tropical rains.

I tetti a strati e le lunghe gronde dei nidi delle termiti Cubitermes sono una protezione contro le piogge tropicali.

66. Mushroom-shaped nests, Australia.

Nidi di termite a forma di fungo, Australia.

67. The conical shape of roofed bird nests directs water away from the nest.

La forma conica della copertura dei nidi d’uccello fa defluire l’acqua lontano dal nido.

68. The shape of the termite nest efficiently directs rainwater away from the nest. Dindifelo, Senegal, Africa.

La forma del termitaio fa defluire efficacemente l’acqua piovana lontano dal nido. Dindifelo, Senegal, Africa.

69. A nest and a deep-well extending to the water table of the African termite

Trinervitermes, which lives

in arid regions.

Un termitaio e un pozzo profondo, che si spinge fino alla falda acquifera, realizzato dalla termite africana Trinervitermes, che vive in regioni aride.

dig to incredible depths to reach the ground-water level; some desert termites have been found to make wells forty metres deep in the ground. The beaver dam is a commonly known example of animal construction to control the water level in streams and rivers to suit the habitat requirements of the beaver.

1.3 Water-proofing and humidity control Experimental evidence available on the humidity controlling properties of animal constructions is scarce, but the need to control humidity level is obvious. Hummingbirds’ nests, for instance, are frequently covered on the outside with cobwebs and lichens, which form a fairly waterproof surface. The plasterer bees (Colletes) and yellow-faced bees (Hylaeus) are among the most primitive bees; they build their breeding chambers in hollow twigs or holes in the ground, lining the walls of their nest cavity with wallpaper made of an oral secretion. This fluid hardens into a waterproof film resembling cellophane; the lining both prevents their collected nectar from leaking into the surrounding material and keeps away dampness and mold. The carder bee (Bombus pascuorum) first levels the nest site, then cleans it and covers the floor of the nest with a layer of wax, which protects it from damp below. The stone bumblebee (Bombus lapidarius), which builds subterranean nests in mouse holes or other cavities, protects her comb from damp above by constructing a wax cover. The leaf-cutter bee (Megachile) lines her breeding tube with oval pieces cut from leaves and folded into a thimble-shaped breeding cell; the leaf wall functions as both a food-barrel and a moisture barrier. Certain other ant species protect their nests from moisture by impregnating the cell walls with a glandular secretion, or coating them with a wax-like material. An oral secretion lining (a spider-like thread) is essential in the cocoons of many moths overwintering in cold conditions: it prevents moisture from intruding and prevents the formations of ice crystals, which would be lethal for the pupa. Many animals need to maintain a certain minimum humidity level for their survival. The high humidity level required by termites has already been mentioned.

1.4 Ventilation and gas exchange Animals living in enclosed spaces must arrange for the exchange of gases. For the sea turtle’s eggs, for instance, deposited in a hole dug in sand, gas exchange through diffusion is essential, and the animal knows how to fill in her egg pit accordingly, leaving air spaces in the sand around the eggs. Other species have devised more elaborate solutions: in the worm Chaetopterus water flow is

profonde per intrappolare la rugiada. Le trincee vengono edificate quando c’è nebbia, sono orientate parallelamente alla direzione del vento e dotate di bordi rialzati; la loro disposizione sembra incoraggiare la precipitazione dell’umidità. Il roditore australiano (Leggadina hermansbergensis), che vive in un habitat secco e sabbioso, copre con dei ciottoli una vasta area intorno alla tana, a quanto pare allo scopo di aumentare la formazione di rugiada da utilizzare come riserva d’acqua. I ragni Cyrtophora riciclano i residui delle loro prede come manichini per sviare i nemici invadenti; ma i manichini vengono anche impiegati come cisterne per raccogliere l’acqua quando piove. Le termiti hanno un tegumento delicato e devono mantenere livelli di temperatura e di umidità abbastanza costanti nei nidi; nei termitai di Macrotermes il livello di umidità è tra l’ottantanove e il novantanove per cento. Le termiti necessitano pure di acqua per i loro giardini di funghi e per fare la malta, tant’è che nelle regioni aride scavano fino a profondità incredibili per raggiungere il livello della falda acquifera. Alcune termiti del deserto sono state trovate intente a scavare pozzi profondi quaranta metri. La diga del castoro è un esempio comunemente noto di costruzione animale per controllare il livello dell’acqua dei ruscelli e dei fiumi in modo da soddisfare le esigenze dell’habitat del roditore.

1.3 Impermeabilizzazione e controllo dell’umidità Le prove sperimentali disponibili sulle proprietà di controllo dell’umidità delle costruzioni animali sono scarse, ma la necessità di sorvegliare il livello dell’umidità è ovvio. I nidi dei colibrì, per esempio, all’esterno sono spesso ricoperti di ragnatele e licheni, che formano una superficie abbastanza impermeabile. Le api stuccatrici (Colletes) e le api mascherate (Hylaeus) sono tra le più primitive, costruiscono le loro camere di riproduzione in rami cavi o buchi nel terreno rivestendo le pareti della cavità del nido con una carta da parati fatta con una secrezione orale, la quale si indurisce in una pellicola impermeabile che assomiglia al cellofan; il rivestimento impedisce che il nettare raccolto si disperda nel materiale circostante, inoltre tiene lontane l’umidità e la muffa. Il bombo dei pascoli (Bombus pascuorum) prima livella il sito del nido, poi lo pulisce, infine ricopre il pavimento con uno strato di cera così da proteggerlo dall’umidità sottostante. Il bombo della pietra (Bombus lapidarius), che costruisce nidi sotterranei nei buchi dei topi o in altre cavità, protegge il favo dall’umidità proveniente dalla superficie realizzando un involucro di cera. L’ape tagliafoglie (Megachile) fodera la camera di allevamento dalla forma tubolare con ventagli ovali ritagliati da foglie e piegati per realizzare cellette di allevamento a mo’ di ditale; la parete di foglie funziona sia come contenitore per il cibo sia come barriera all’umidità.

70. The thin edge of the termites nest is oriented towards the noon sun, Litchfield National Park, Australia.

Il bordo sottile del nido di termiti è orientato verso il sole di mezzogiorno, Litchfield National Park, Australia.

71.

The compass termites (Amitermes meridionalis) orient their slab-like

nests, which may be 3.5 metres high, 3.0 metres wide and 1.0 metre thick, exactly in north-south orientation in order to maximise morning and evening sun energy and minimise the excessive heat at noon. The flat shape is also assumed to aid air exchange; the shape increases the ratio of surface area to mass.

Le termiti della bussola (Amitermes meridionalis) orientano i loro nidi a forma di lastra, che possono arrivare a essere alti 3,5 metri, larghi 3 e spessi uno, esattamente secondo l’asse nord-sud, per massimizzare l’energia solare del mattino e della sera e per minimizzare il calore eccessivo di mezzogiorno. Si pensa anche che la forma piatta dipenda dal fatto che così viene favorito lo scambio d’aria; tale forma aumenta infatti il rapporto fra superficie e massa.

72-73. The beaver controls the water level of the river with its dam constructions and creates conditions suitable for its life patterns.

Il castoro controlla il livello dell’acqua del fiume costruendo dighe in modo da realizzare le condizioni adatte ai propri stili di vita.

driven through its burrow by the beating of three muscular fans, while caddis-fly larvae drive water through their house with undulations of their abdomen. Nest-building fish such as the stickleback (Gasterosteus aculeatus) increase water flow through the nest by beating their fins. The African species of lungfish (Protopterus) can survive almost total dehydration of its environment by burrowing into damp mud and enveloping itself in a mucus cocoon. This dries to form a protective case. Air from mud above the cocoon filters through a porous lid at the top of the mucus case. The Malayan soldier crab (Mictyris longicarpus) lives on coastal sand flats between tides. As the tide rises the animal buries itself in the sand to protect itself from rough water and predators. It builds a dome of wet sand which contains a volume of air. The crab then digs deeper scraping sand from the floor and plastering it on to the ceiling. Thus, it transports the air deeper into the protective mass of sand. The black-tailed prairie-dog (Cynomys ludovicianus) equips its underground burrow with two different exits: a dome mound with a rounded top, and a crater with a sharp rim rising twice as high as the dome mound. The difference in shape and height creates a higher wind velocity over the crater, and this causes a lower air pressure above the crater and a consequent air flow that pulls stale air out of the burrow. To make a human comparison, this is a system of natural air circulation frequently used in today’s ecologically oriented architecture. The beaver has also devised a ventilation system: the branches in the upper part of the roof of the beaver’s lodge are loosely packed to allow ventilation of the living quarters below. The most astonishing ventilation systems, however, have been developed by various species of termites. The nest mound of Macrotermes bellicosus, which easily reaches the height of some four metres, contains more than two million termites. These live, work and breathe within the closed volume of the nest. Their consumption of oxygen is considerable, and without a proper system of air-conditioning the termites would suffocate quickly in their stone-hard skyscraper. The nest proper of termites is roundish and has the royal chamber at its centre. The occupied part is supported by conical columns within the thickly ridged outer shell, which creates a large ‘cellar’ air space; the nest is attached by lateral struts to the outer mound. Another air space above the nest extends toward the centre of the nest like a chimney. Ridges or buttresses run on the outside from top to bottom. This complex construction creates a completely automated ventilation system that functions in the following manner: air in the chambers, where the fungus is cultivated, is heated by the fermentation processes, and heat is also produced by the breathing of the animals themselves. The hot air rises and is forced by the pressure of the continuous flow into the wide horizontal ridge ducts. The exterior and interior walls of the ridges are porous, and they enable gas exchange to take place; carbon dioxide seeps out and is replaced by oxygen, which

Certe specie di formiche proteggono dall’umidità i loro nidi impregnando le pareti delle celle con una secrezione ghiandolare o rivestendole con un materiale simile alla cera. Un rivestimento ottenuto da una secrezione orale (un filamento simile a quello di un ragno) è essenziale nei bozzoli di molte falene che svernano nei climi freddi: impedisce l’intrusione dell’umidità e previene la formazione di cristalli di ghiaccio, che sarebbero letali per la pupa. Molti animali hanno bisogno di mantenere un certo livello minimo di umidità per la loro sopravvivenza, a tal proposito abbiamo già detto dell’elevato livello di umidità richiesto dalle termiti.

1.4 Ventilazione e scambio di gas Gli animali che vivono in spazi chiusi devono gestire lo scambio di gas. Ad esempio, per le uova della tartaruga marina depositate in una buca scavata nella sabbia lo scambio di gas attraverso la dispersione è cruciale, ma il rettile sa come riempirla all’uopo in modo da lasciare spazi d’aria nella sabbia intorno a esse. Altre specie hanno escogitato soluzioni più elaborate: nel verme Chaetopterus il flusso d’acqua è spinto attraverso la sua tana grazie al battito di tre ventagli muscolari, mentre le larve di tricottero convogliano l’acqua attraverso la tana facendo ondulare l’addome. I pesci che costruiscono i nidi, come lo spinarello comune (Gasterosteus aculeatus), aumentano il flusso d’acqua attraverso di essi battendo le pinne. La specie africana di pesce polmonato (Protopterus) può sopravvivere alla quasi totale disidratazione dell’ambiente nel quale vive scavando nel fango umido e avvolgendosi in un bozzolo di muco, che si asciuga per formare un carapace protettivo. Dal fango sopra il bozzolo l’aria filtra attraverso un coperchio poroso ubicato nella parte superiore dell’involucro di muco. Il granchio soldato della Malesia (Mictyris longicarpus) vive nella fascia di sabbia costiera interessata dalle maree. Quando la marea sale, l’animale si seppellisce nella rena, per proteggersi dalle acque agitate e dai predatori, e costruisce una cupola di sabbia bagnata contenente un volume d’aria. Poi scava più in profondità raschiando la sabbia dal fondo per applicarla sul soffitto in modo da trasportare l’aria più in basso nella massa protettiva di rena. Il cane della prateria dalla coda nera (Cynomys ludovicianus) predispone la sua tana sotterranea con due uscite diverse: un tumulo a cupola con una cima arrotondata e un cratere con un bordo appuntito due volte più alto del tumulo a cupola. La differenza di forma e di altezza fa aumentare la velocità del vento sul cratere, sopra il quale si forma così un’area di bassa pressione tale da provocare un conseguente flusso d’aria che estrae dalla tana quella viziata. Per fare un paragone con l’uomo, questo è un sistema di circolazione naturale dell’aria a cui si ricorre spesso nell’architettura ecologica contemporanea. Anche il castoro ha escogitato un dispositivo di

penetrates into the multitude of thin ducts from outside. The ridges function as artificial lungs for the colony. As the air is cooled during its flow through the ridges, the heavier regenerated air falls into the cellar through the bottom air space. This air returns to the nest from the bottom through the air space surrounding the nest, and replaces the rising warm air. How this system, which requires an extremely complex spatial construction and the control of a chemical process, has come about in the course of evolution, is hard to imagine. But it is also hard to conceive how information concerning this construction is passed down through genes and instinct. This ventilation system is amazing enough, but other termite species have developed different systems. Moreover, the nests of Macrotermes bellicosus in Uganda have a different system from that of the same species living on the Ivory Coast. Whether a single species is capable of choosing between two aIternative theories of physics, or the identical animals actually form two separate species, is unclear. Wasps also show a remarkable flexibility in their building instinct and may choose to construct their nest in the ground, on a roof joist or elsewhere high up, and this choice, of course, provides different technical parameters for their respective construction; these wasps can choose from various architectural styles, as it were.

1.5 Waste management Animals also take care of their wastes; ants build refuse depositories, marmots build special chambers for their faeces, and badgers defecate in latrine pits. Beavers, too, are very clean animals, and they dispose of all leftovers of their meals into water. Chimpanzees are so clean that they defecate and urinate over the edge of their nest even in the darkness of night. But some insect larvae, for instance those of Hemerobiidae (Neuroptera) make themselves inconspicuous by accumulating faeces over their back. Whenever a small animal invades a beehive, it is killed by the bees, and its dead body is covered with a layer of resin. This shuts out air and mummifies the carcass, which would otherwise poison the nest. The primitive termites of the species Kalotermes, which hollow out galleries in wood structures of buildings, build blind, widened chambers in which to deposit their faeces. Another termite species, Cryptotermes, makes holes on the surface of the wood that it inhabits to throw out its excreta; the holes are otherwise closed by the flattened heads of the soldiers. Another efficient method of waste management used by a number of animal species, such as termites, is to use their faeces to construct their houses. Faeces are also commonly used as a reinforcing substance mixed with other materials, such as mud. The combination of mud, animal dung and straw is also widely used by traditional human cultures.

ventilazione: i rami nella parte superiore della base della sua tana sono poco fitti per permettere l’areazione degli ambienti sottostanti. I sistemi di ventilazione più sorprendenti, tuttavia, sono stati sviluppati da varie specie di termiti. Il nido di Macrotermes bellicosus, che raggiunge facilmente l’altezza di quattro metri, contiene più di due milioni di termiti, che vivono, lavorano e respirano all’interno del volume chiuso del termitaio. Il loro consumo di ossigeno è considerevole, e senza un adeguato sistema di aria condizionata le termiti soffocherebbero rapidamente nel grattacielo di terra. Il nido vero e proprio delle termiti è tondeggiante e ha la camera reale al suo centro. La parte occupata è sostenuta da colonne coniche all’interno dell’involucro esterno densamente rigato, il che crea un grande spazio “cantina” aerato; il nido è agganciato con dei puntoni laterali al tumulo esterno. Un altro spazio d’aria sopra il nido si estende come un camino verso il centro di esso. Le creste o i contrafforti corrono all’esterno dall’alto verso il basso. Questa complessa costruzione crea un sistema di ventilazione completamente automatizzato che funziona nel seguente modo: l’aria nelle camere dove si coltiva il fungo viene riscaldata dai processi di fermentazione a cui si aggiunge il calore prodotto dalla respirazione degli stessi animali. L’aria calda sale e viene forzata nei larghi condotti orizzontali del colmo dalla pressione esercitata dal flusso continuo. Le pareti esterne e interne delle creste sono porose e permettono lo scambio di gas; l’anidride carbonica quindi fuoriesce e viene sostituita dall’ossigeno, che penetra dall’esterno attraverso la moltitudine degli stretti condotti. Le creste funzionano per la colonia come polmoni artificiali. Poiché l’aria viene raffreddata durante il suo flusso attraverso le creste, l’aria più pesante rigenerata discende nella cantina attraverso l’intercapedine inferiore. Attraverso lo spazio aerato che circonda il nido, quest’aria ritorna al nido dal basso e sostituisce quella calda che sale. È difficile immaginare come un sistema simile, che richiede una costruzione spaziale estremamente complessa insieme al controllo di un processo chimico, si sia sviluppato nel corso dell’evoluzione. Ma è anche arduo concepire come l’informazione relativa a una costruzione del genere sia stata trasmessa attraverso i geni e l’istinto. Un meccanismo di ventilazione simile è abbastanza sorprendente, tuttavia altre specie di termiti ne hanno sviluppati di diversi. Del resto, i termitai di Macrotermes bellicosus in Uganda utilizzano un dispositivo diverso da quello della stessa specie che vive in Costa d’Avorio. Se una singola specie sia capace di scegliere tra due leggi fisiche alternative, o se animali identici formino di fatto due specie distinte, non è chiaro. Anche le vespe mostrano una notevole flessibilità nel loro istinto costruttivo e possono scegliere se realizzare il proprio nido nel terreno, su una trave del tetto, oppure altrove in una posizione

74.

Leaf-cutter bees (Megachile willoughbiella)

protect their nest against moisture with leaves wrapped around the tube cavity like a hollow cigar. The opening is closed by disks of leaves cut to a circular shape.

Le api tagliafoglie (Megachile willoughbiella) proteggono il proprio nido dall’umidità con delle foglie avvolte intorno a una cavità tubolare a mo’ di sigaro vuoto. Il foro di ingresso è chiuso da dischi di foglie tagliate a forma circolare.

75. The subterranean nest of the stone bumble

bee (Bombus lapidarius) is protected against

moisture by a wax cover.

Il nido sotterraneo del bombo della pietra (Bombus lapidarius) è protetto contro l’umidità da un involucro di cera.

76. The African lungfish

(Protopterus) can live through

dry seasons by sealing itself inside a mucus case in the mud and breathing air that filters through a porous lid.

Il pesce polmonato africano (Protopterus) può vivere durante le stagioni secche sigillandosi all’interno di un astuccio di muco sepolto nel fango e respirando l’aria che filtra attraverso un tappo poroso.

77. The Malayan soldier crab

(Mictyris longicarpus) lives on

tidal sands. As the tide rises, the crab buries itself in the sand and transports a quantity of air into its shelter that suffices through the high tide.

Il granchio soldato della Malesia (Mictyris longicarpus) vive nella fascia di sabbia costiera interessata dalle maree. Quando la marea si alza, il granchio si seppellisce nella sabbia e fa confluire nel proprio rifugio una quantità di aria sufficiente per tutta la durata dell’alta marea.

sopraelevata, e tale scelta, naturalmente, determina diversi parametri tecnici per la loro rispettiva edificazione; queste vespe possono optare fra diversi stili architettonici, per così dire.

1.5 Gestione dei rifiuti Gli animali si prendono pure cura dei propri rifiuti; le formiche costruiscono dei depositi per l’immondizia, le marmotte realizzano camere speciali per le loro deiezioni, e i tassi defecano in fosse utilizzate come latrine. Anche i castori sono animali molto puliti e smaltiscono tutti gli avanzi dei pasti nell’acqua. Gli scimpanzé tengono a tal punto alla pulizia che defecano e urinano dal bordo del loro nido perfino nel buio della notte. Ma alcune larve di insetti, per esempio quelle degli emerobidi (neurotteri) si rendono poco appariscenti accumulando i propri escrementi sulla schiena. Ogni qual volta un piccolo animale invade un alveare, viene ucciso dalle api, e il suo cadavere viene ricoperto da uno strato di resina così da sigillarlo e mummificare la carcassa, la quale altrimenti inquinerebbe il nido. Le termiti primitive del genere Kalotermes, che scavano gallerie nelle strutture di legno degli edifici, costruiscono camere cieche e spaziose in cui depositare gli escrementi. Un’altra specie di termiti, Cryptotermes, pratica dei fori sulla superficie del legno nel quale abita per gettare all’esterno gli escrementi; i fori sono altrimenti chiusi dalle teste appiattite dei soldati. Un altro metodo efficiente di gestione dei rifiuti a cui ricorre un certo numero di specie animali, come le termiti, è quello di utilizzare le deiezioni per costruirsi la tana. Le feci sono anche comunemente adoperate come sostanza rinforzante mescolata con altri materiali, per esempio il fango. La combinazione di fango, sterco animale e paglia è pure ampiamente impiegata nelle culture costruttive tradizionali dell’uomo.

2. Protezione dai predatori

2.1 Occultamento Gli animali ricorrono a due diversi principi di occultamento per evitare di essere scoperti dai predatori: il primo è di confondersi con lo sfondo (tale tipo di occultamento è chiamato criptismo), il secondo è di essere scambiati per un oggetto che non rappresenta del cibo per il predatore (mimetismo). Le tane delle larve di tricottero sono esempi di criptismo difensivo che rende le larve meno visibili ai predatori. Molte specie di uccelli, in particolare i passeriformi, nascondono accuratamente i loro nidi nella vegetazione. Le anatre e le oche coprono le uova ogni qual volta la femmina lascia il nido. Se devono allontanarsi dal nido improvvisamente, le anatre defecano sulle uova, rendendole poco allettanti ai possibili predatori. È evidente che i nidi chiusi rispetto a quelli aperti

78. Termite mound, Australia.

Termitaio, Australia.

2. Protection from predators

2.1 Concealment Two different principles of concealment are used by animals to avoid detection by predators: the first is to become like the background (this manner of concealment is called crypsis), and the second to be mistaken for an object that is not food for the predator (mimicry). The houses of caddis-fly larvae are examples of defensive crypsis which makes the larvae less visible to predators. Many species of birds, particularly passerines, hide their nests carefully in vegetation. Ducks and geese cover their eggs whenever the female leaves the nest. Ducks defecate on their eggs if they suddenly have to leave the nest, making the eggs unattractive to possible predators. It is evident that enclosed nests provide better protection and success for the eggs and the nestlings than open nests; closed nests represent a higher evolutionary development than open nests. A common feature of camouflage of the nest is to make it resemble its immediate surroundings. A number of birds cover their nests with lichen, while others disguise the surface of the nest with bark. The nest of some species resembles bits of vegetative materials or rubble that surround the nest in their normal habitat. Most Polybia wasps suspend their nests from branches, and cover the outer surface with lichens and moss, woven into the nest structure so skillfully that they continue to grow to provide perfect camouflage. Some species of ants (Polyrhachis and Camponotus) cover their nests high up in trees with small particles of lichen, bark and other materials woven into a silk mat rendering the nest practically invisible. The trap-door spider (Nemesia cementaria) camouflages her hinged door with grains of sand woven into a silk net to make the entrance to her underground tube disappear into its sandy surroundings. There are also numerous examples of animal constructions that are not concealed but are simply made to appear unlike food. Many wasp species that live in small colonies compromise the economy of compact cell formation and build elongated nests that mimic dry twigs. Highly social wasps do not need to camouflage their nests since the large and aggressive colony can defend itself against most predators. Some spider species construct mock spiders from a bundle of silk and insect fragments in their nests to direct the attacks of predators to false targets. Certain burrowing wasps dig false entry holes in the soil near their burrow entrance apparently to divert the attention of parasites. False entrances have already been mentioned in the section on animal inventions. The social weaver (Pseudonigrita arnaudi) builds nests with two entrances as alternative emergency exits.

offrono una migliore protezione e una maggiore possibilità di sopravvivenza alle uova e ai pulcini; i nidi chiusi rappresentano uno sviluppo evolutivo superiore rispetto a quelli aperti. Una caratteristica comune della mimetizzazione del nido è quella di farlo assomigliare all’ambiente circostante. Un certo numero di uccelli ricopre i nidi di licheni, mentre altri mascherano la superficie della tana con un po’ di cortecce. Il nido di alcune specie di animali assomiglia ai frammenti di materiali vegetali o di detriti che lo circondano nel loro habitat naturale. Molte vespe del genere Polybia sospendono i nidi dai rami e rivestono la superficie esterna con licheni e muschio, i quali vengono intessuti nella struttura del nido così abilmente che possono continuare a crescere in modo da garantire un perfetto mimetismo. Alcune specie di formiche (Polyrhachis e Camponotus) ricoprono i nidi, collocati in alto negli alberi, con piccole particelle di licheni, corteccia e altri materiali intessuti in un tappeto di seta in modo tale da renderli praticamente invisibili. Il ragno botola (Nemesia cementaria) camuffa la porta a battente della tana con dei granelli di sabbia intrecciati in una rete di seta così da far scomparire l’entrata del cunicolo sotterraneo nell’habitat sabbioso circostante. Esistono anche numerosi esempi di costruzioni animali che non vengono occultate, ma che sono semplicemente fatte in modo da non sembrare cibo. Molte specie di vespe che vivono in piccole colonie rinunciano al vantaggio della formazione di celle compatte e costruiscono nidi allungati somiglianti a ramoscelli secchi. Le vespe altamente sociali non hanno bisogno di camuffare i propri nidi perché la colonia grande e aggressiva può difendersi dalla maggior parte dei predatori. Alcune specie di ragni intessono finti ragni con un fascio di seta e con resti di insetti posizionandoli nei nidi in modo da dirigere gli attacchi dei predatori verso obiettivi fittizi. Delle vespe scavatrici realizzano falsi fori di ingresso nel terreno vicino all’entrata dei nidi a quanto pare per distogliere l’attenzione dei parassiti. Gli accessi finti sono già stati menzionati nel paragrafo dedicato alle invenzioni degli animali. Il tessitore testa grigia (Pseudonigrita arnaudi) costruisce nidi con due entrate da utilizzare come uscite di emergenza alternative.

2.2 Protezione meccanica Molti animali cercano di rendere le loro strutture abbastanza solide da resistere agli attacchi dei nemici, oppure di dotarle di elementi o dispositivi adatti a garantire protezione. I nidi dei pendolini (Remizidae) sono così robusti e fittamente intrecciati che nemmeno le scimmie sono in grado di strapparli; i Masai in Kenya e i bambini dell’Europa Orientale li utilizzano come borse. Anche il nido di cartone del Parachartegus apicalis, una vespa polibina dell’America Centrale, è quasi impenetrabile. Il nido di termiti è duro come il cemento e garantisce un rifugio relativamente sicuro contro la maggior parte dei nemici, eccezion fatta per i potenti artigli

79. The beaver constructs a ventilation shaft at the top of its lodge.

Il castoro costruisce un pozzo di ventilazione in cima alla sua tana.

80-81.

Vertical and horizontal sections through the nest of Macrotermes bellicosus termite. Heated air rises into

the air space above the nest and from there to the horizontal ducts. Air pressure drives the air through the narrow tubes inside the external ridges, and carbon dioxide is replaced by oxygen. The air cools as it falls into the air space below the nest and rises to the nest chambers to continue its automated circulation.

Sezione e pianta del nido della termite Macrotermes bellicosus. L’aria riscaldata sale nell’intercapedine sopra il nido e da lì passa nei condotti orizzontali. La pressione della corrente spinge l’aria attraverso gli stretti tubi all’interno delle creste esterne, mentre l’anidride carbonica viene sostituita dall’ossigeno. L’aria si raffredda mentre precipita nello spazio d’aria sotto il nido e sale verso le camere del nido per continuare la sua circolazione automatica.

82.

Macrotermes bellicosus nest from the lvory Coast (left) and from Uganda (right). The arrows indicate the

direction of air movement. Termites of the same species living in coastal and inland areas seem to be capable of utilising two different theories of physics!

Nido di Macrotermes bellicosus della Costa d’Avorio (sinistra) e dell’Uganda (destra). Le frecce indicano la direzione del movimento dell’aria. Le termiti della stessa specie che vivono nella costa e nell’interno sembrano essere capaci di utilizzare due diverse leggi della fisica!

83.

The subterranean burrow of marmots (Marmota marmota): 1. Main chamber; 2. Short passage for faeces. La tana sotterranea delle marmotte (Marmota marmota): 1. deposito; 2. latrina.

84. The elongate nests of four wasp species camouflaged as dry twigs.

I nidi allungati di quattro specie di vespe si mimetizzano a mo’ di ramoscelli secchi.

85.

The spherical nest of the wren (Troglodytes troglodytes) is well concealed

close to the ground in dense undergrowth.

Il nido sferico dello scricciolo (Troglodytes troglodytes) è ben nascosto vicino al suolo nel fitto sottobosco.

86.

The web of Cyclosa spider: the spider is at the hub but the two

false spiders distract potential attackers.

La ragnatela del ragno Cyclosa: il ragno è al centro, mentre i due ragni finti sviano i potenziali aggressori.

2.2 Mechanical protection Many animals attempt either to make their structures strong enough to withstand the attacks of their enemies, or to equip them with elements or devices to provide protection. The woven nests of the penduline titmouse (Remizidae) are so strong and densely woven that even apes cannot tear them apart; they are used as purses by the Masai in Kenya and as children’s slippers in Eastern Europe. The carton nest of Parachartegus apicalis, a polybine wasp living in Central America, is also almost impenetrable. The termite nest is hard as concrete and provides a relatively safe shelter against most enemies except the powerful claws of the aardvark. The termite queen and king are protected inside a heart-like solid block in the center of the mound, with only tiny holes to allow workers to tend the royal couple and transmit essential information about the conditions outside the royal castle. The eumenid wasp (Oplomerus) builds a burrow in a sand bank. During the provisioning of insect larvae and egg-laying, the wasp constructs a curious auxiliary mud tunnel. The inside of the tunnel is made very smooth, and the construction appears to be a protection against parasitic hymenoptera; after the burrow has been closed, the tunnel is completely removed by the wasp. The retort-shaped vertical entrance tube of the weaverbird’s nest suspended from a slender branch makes it difficult for arboreal snakes to enter. The spiralling perpendicular structure provides additional mechanical protection; the fibre tube expands under the pressure of the snake and increases the possibility of its slipping and falling off the nest. The hornbills (Bucerotidae) are hole-breeders which have developed a unique protection for the hatching female and the nestlings. The female encloses herself inside the nest carved in a tree with mud brought and wetted with saliva by the male, with which she mixes excreta and food residues. Only a narrow slit wide enough for the male to pass food to the female is left open. After the eggs have hatched the mother bird opens the wall and comes out, but the young birds reclose the wall. Mechanical protection may also be built in the form of a barrier. The clay crater of the Brasilian tree frog (Hyla faber) suffices to protect the offspring from predatory fishes. The nest of the polistine wasp (Nectarinella championi) is surrounded by sticky hairs as protection against ants. A common means of protecting the nest in wasps is to suspend it from a thin pedicel. Some species (Parischnogaster jacobseni) improve this protection by placing a sticky drop or spiral to prevent ants from approaching the nest. The female of the polistine wasp (Mischocyttarus drewseni) coats the petiole with her abdominal secretion to deter ants.

dell’oritteropo. La regina e il re delle termiti sono protetti all’interno di un blocco solido, simile a un cuore, al centro del tumulo, esso presenta solo dei forellini per permettere alle operaie di occuparsi della coppia reale e per trasmettere le informazioni essenziali sulla situazione fuori dal castello reale. La vespa eumenide (Oplomerus) costruisce un nido in un banco di sabbia. Durante l’approvvigionamento delle larve di insetti e la deposizione delle uova, la vespa edifica un curioso tunnel di fango ausiliario. L’interno del tunnel è particolarmente liscio, e la costruzione sembra essere una protezione contro gli imenotteri parassiti. Dopo che il nido è stato chiuso, il tunnel viene completamente demolito dalla vespa. Il tubo d’ingresso verticale a forma ritorta del nido dell’uccello tessitore (Ploceidae), sospeso a un ramo sottile, rende arduo l’ingresso ai serpenti arboricoli. La struttura perpendicolare spiraliforme fornisce un’ulteriore difesa meccanica: il tubo di fibra si espande sotto la pressione del serpente e aumenta la possibilità che questi scivoli e precipiti dal nido. I buceri (Bucerotidae) hanno sviluppato una protezione unica per la femmina intenta alla cova e per i pulcini. La femmina si rinchiude nel nido scavato in un albero col fango trasportato e bagnato di saliva dal maschio, il fango viene mescolato dalla femmina insieme con escrementi e residui di cibo. Resta aperta solo una stretta fessura abbastanza larga da permettere al maschio di passare il cibo alla compagna. Dopo che le uova si sono schiuse, la madre abbatte la parete ed esce, mentre la giovane prole richiude il muro. La protezione meccanica può anche essere realizzata a mo’ di barriera. Il cratere di argilla della raganella fabbro del Brasile (Hyla faber) è sufficiente per difendere la prole dai pesci predatori. Il nido della vespa polistina (Nectarinella championi) è rivestito da peli appiccicosi per proteggersi dalle formiche. Nelle vespe un modo comune per salvaguardare il nido è quello di sospenderlo da un sottile pedicello. Alcune specie (Parischnogaster jacobseni) migliorano questa protezione mettendo una goccia o una spirale appiccicosa per impedire alle formiche di avvicinarsi al nido. La femmina della vespa polistina (Mischocyttarus drewseni) ricopre il picciolo con la sua secrezione addominale per scoraggiare le formiche.

3. Raccolta del cibo

3.1 Coltivare Le formiche tagliafoglie sudamericane del genere Atta coltivano il proprio cibo, un fungo basidiomicete, in speciali camere sotterranee, che possono arrivare a essere lunghe fino a un metro

87-88.

The strong nest of the penduline titmouse (Remiz pendulinus). Il nido robusto del pendolino (Remiz pendulinus).

89. The cardboard nest of a wasp.

Il nido di cartone di una vespa.

90. The royal cell of the termite nest is well protected in the middle of the hard nest structure. Only tiny holes that enable workers to pass through connect the cell with the outside.

La camera reale del termitaio è ben protetta al centro della solida struttura del nido. Solo minuscoli fori, che permettono il passaggio delle operaie, collegano la cella con l’esterno.

91. Nests of weaverbirds are protected at the tips of slender branches.

I nidi degli uccelli tessitori sono protetti dalle punte di rami sottili.

92. The nest tower of termites is strong enough against the attacks of most enemies.

La torre del nido delle termiti è abbastanza robusta da resistere agli attacchi della maggior parte degli aggressori.

93.

The long flight tube of the Baya weaver (Ploceus philippinus) has a

flexible weave that makes snakes fall off the nest.

Il lungo tubo di volo del tessitore di Baya (Ploceus philippinus) ha una trama flessibile che fa precipitare i serpenti dal nido.

94-95.

Nectarinella championi wasps protect their carton nest by means of numerous protective hairs tipped with sticky fluid. Le vespe Nectarinella championi proteggono il nido di cartone con una miriade peli protettivi ricoperti di liquido appiccicoso.

96-97.

The nest of the polistine wasp Mischocyttarus drewseni is suspended by a thin petiole. The petiole is coated by the female with

her abdominal secretion to deter ants.

Il nido della vespa polistina Mischocyttarus drewseni è sospeso per mezzo di un sottile peduncolo, il quale viene rivestito dalla femmina con la sua secrezione addominale come deterrente contro le formiche.

3. Food gathering

3. 1 Cultivation The South American leaf-cutter ants of genus Atta cultivate their food, a basidiomycete fungus, in their special subterranean chambers, which may be up to 1 metre long and 30 centimetres high and wide. They cut pieces of leaves from trees to prepare a compost bed for the cultivation of fungus. The leaf pieces are chewed into small pieces, mixed with saliva and fertilised with liquid secreta. They tend their gardens well, treating their cultivations with a glandular secretion that suppresses the growth of bacteria and undesired fungi. The ants cut away the ends of growing hyphae, which develop club-shaped heads in consequence. The ants and fungi live in symbiosis, and this particular species of fungus does not exist outside the ant chambers at all. Amazingly enough, the queen takes a small piece of fungus from her mother nest before she takes off for her nuptial flight. Consequently, the ant fungus strain is passed on from one generation to the next. Many higher African and Asian termites (Macrotermitinae) also cultivate and tend fungi in special chambers. Wood-eating termites live in symbiosis with certain unicellular protozoan organisms, the enzymes of which are capable of breaking down cellulose in the stomachs of termites. Lasius fuliginosus ants impregnate particles of wood fibres with a highly concentrated sugar solution which makes the fibres stick together and form paper. At the same time this sugar serves as a nutrient substrate for a fungus that is always found in the nests. The strands of the fungus hyphae reinforce the structure in the same way that steel bars reinforce concrete.

3.2 Feeding The fungus-growing leaf-cutters are the only vegetarian ants. Other ant species hunt insects or collect plant juices from coccids and aphids; coccids (scale insects) and aphids (plant lice) suck plant juice rich in carbohydrates and they exude the unused surplus in the form of sugar solution. The ants take advantage of this and tend these insects like cattle. Some ant species build cattle sheds by surrounding their aphid cattle around a plant shoot. Crematogaster pilosa builds a carton tent, whereas garden ants (Lasius niger) build little pavilions over the colonies of plant lice or scale insects. Weaver ants also build separate small nests for the production of liquid sugar. Members of Acropyga maribensis, which is a common ant species in the coffee plantations of Surinam, build their nests in the roots of coffee plants. They tend a scale insect which sucks the roots of the coffee tree to produce sugar for the ants, and these coccids are never found outside of ant nests. At swarming time the winged female picks up a young but already mated scale insect before she flies off. The queen carries the small insect in her jaws through the nuptial flight and after mating sets her sugar producer on a coffee root, thus establishing a new colony.

e ad avere un’altezza e una larghezza di trenta centimetri. Le formiche ritagliano pezzi di foglie dagli alberi per preparare un letto di compost per la coltivazione del fungo. I pezzi di foglie vengono masticati fino a essere ridotti in frammenti, mescolati con saliva e fertilizzati con una secrezione liquida. Curano bene i loro giardini, trattando le proprie coltivazioni con una secrezione ghiandolare capace di impedire la crescita di batteri e funghi indesiderati. Le formiche tagliano le estremità delle ife in crescita, che di conseguenza sviluppano teste a forma di clava. Le formiche e i funghi vivono in simbiosi, e questa particolare specie di fungo non esiste al di fuori delle camere delle formiche. Sorprendentemente, la regina raccoglie un pezzettino di fungo dal proprio nido madre prima di iniziare il volo nuziale. Di conseguenza, il ceppo del fungo della formica viene trasmesso da una generazione all’altra. Anche molte termiti superiori africane e asiatiche (Macrotermitinae) coltivano e curano i funghi in camere speciali. Le termiti mangia-legno vivono in simbiosi con alcuni organismi protozoi unicellulari i cui enzimi sono in grado di scomporre la cellulosa nello stomaco delle termiti. Le formiche Lasius fuliginosus impregnano le particelle di fibre di legno con una soluzione di zucchero altamente concentrata che fa aderire le fibre e forma la carta. Allo stesso tempo lo zucchero serve come substrato nutritivo per un fungo che si trova sempre nei nidi. I fili delle ife del fungo consolidano la struttura nello stesso modo in cui le barre d’acciaio rinforzano il cemento.

3.2 Alimentarsi Le tagliatrici di foglie che coltivano funghi sono le uniche formiche vegetariane. Altre specie di formiche cacciano insetti o raccolgono succhi vegetali da coccidi e afidi; i coccidi (cocciniglie) e gli afidi (pidocchi delle piante) succhiano il succo delle piante ricco di carboidrati e trasudano il surplus inutilizzato sotto forma di soluzione zuccherina. Le formiche ne approfittano e si occupano di questi insetti come se fossero bestiame. Alcune specie di formiche costruiscono delle stalle circondando il loro bestiame di afidi intorno a un germoglio di pianta. La Crematogaster pilosa allestisce una tenda di cartone, mentre le formiche comuni dei prati (Lasius niger) realizzano piccoli padiglioni sopra le colonie di pidocchi delle piante o di cocciniglie. Le formiche tessitrici costruiscono anche piccoli nidi separati per la produzione di zucchero liquido. I membri della Acropyga maribensis, che è una specie di formica comune nelle piantagioni di caffè del Suriname, edificano i nidi in prossimità delle radici delle piante di caffè. Si prendono cura di una cocciniglia che succhia la linfa delle radici dell’albero del caffè per produrre zucchero per le formiche, e questi coccidi non si trovano mai al fuori dei nidi delle formiche. Al momento della sciamatura, la femmina alata raccoglie una cocciniglia giovane, ma già accoppiata, prima di volare via. La regina porta il piccolo insetto tra le fauci durante il volo nuziale e

3.3 Leaf-rolling Some beetles and butterflies use the technique of leaf rolling to provide protection and food for their offspring. The female of the weevil Byctiscus populi rolls a poplar leaf and inserts a few eggs inside the roll. After brooding, the young grow by feeding upon the roll. In the beetle Deporaus betulae, the female crawls inside the roll and lays half a dozen eggs in small pockets in the leaf tissue. In the Lepidoptera species Striglina scitoria the rolling is done by the larva instead of the parent insect.

3.4 Prey capture Structures built for the capture of prey are fairly common from the nets of caddis-fly larvae and spiders to the sand pits of antlion larvae. The funnel-shaped fishing net spun from silk threads by the larva of caddis-fly Neureclipsis bimaculata can compete with any human fishing device. The net is fixed to water plants with its mouth open against the water current, and the larva waits for its prey in the narrow end of the tunnel of its 6-8 centimetre fishing device. Hydropsyche caddis-flies build a flat capture net suspended between existing stones or attached to the end of a masonry tube constructed by the larva itself attaching small stones together with zig-zag silk strands. A most impressive combined dwelling and prey capture construction is built by Macronema transversum. The outer structure, made of a mosaic of fine sand grains, has two funnels, one against the current for entering water and another to the opposite direction for water that has passed through the house. The animal itself waits for its prey in a side chamber next to a vertically placed silk net. The net is a miracle of precision: in the lattice of threads the thicker threads are spaced 25-30 micrometres apart while the thinner lines are spaced 3 micrometres apart; consequently, the net contains some 206,000 meshes. But the finest masterpiece of spinning is the 6-centimetre silk bag of Dolophilodes distinctus caddis-fly larva, which has 100 million meshes or more, formed by thicker threads placed 6 micrometres apart and smaller ones at intervals of 0.5 micrometres. Spider threads and nets are another marvel of animal architecture. Different species of spiders have developed different strategies of prey capture and geometries for their nets; there are about 35,000 species of spider and all of them have silk-producing spinnerets, three pairs in all species except the most primitive. The ogre-faced spider (Deinopis longipes) weaves an elastic net of hackled thread between its front legs. The spider waits for its prey, and as soon as an insect flies

dopo l’accoppiamento sistema il suo produttore di zucchero su una radice di caffè, fondando così una nuova colonia.

3.3 Arrotolare le foglie Alcuni coleotteri e farfalle impiegano la tecnica dell’arrotolamento delle foglie per dare protezione e cibo alla prole. La femmina di un coleottero, il sigaraio del pioppo (Byctiscus populi), rolla una foglia di pioppo e inserisce alcune uova al suo interno. Dopo la cova, i piccoli crescono nutrendosi del rotolo. Nel coleottero Deporaus betulae, la femmina striscia all’interno del rotolo e depone una mezza dozzina di uova in piccole tasche ricavate nel tessuto della foglia. Nella specie di lepidottero Striglina scitoria l’arrotolamento è compiuto dalla larva invece che dall’insetto genitore.

3.4 Catturare prede Le strutture costruite per catturare le prede sono abbastanza comuni, dalle reti delle larve di tricottero e dei ragni alle fosse di sabbia delle larve di formicaleone. La rete da pesca a forma di imbuto intessuta con fili di seta dalla larva di tricottero Neureclipsis bimaculata può competere con qualsiasi dispositivo di pesca realizzato dall’uomo. La rete è fissata alle piante acquatiche e l’imboccatura è rivolta controcorrente: la larva attende la preda nell’estremità stretta del tunnel del suo dispositivo di pesca la cui dimensione è di sei/otto centimetri. I tricotteri Hydropsyche costruiscono una rete di cattura piana sospesa tra le pietre esistenti o attaccata all’estremità di un tubo in muratura realizzato dalla larva stessa legando insieme delle piccole pietre con dei fili di seta intessuti a zig-zag. La più impressionante costruzione, che è una combinazione di abitazione e trappola cattura prede, viene edificata dal tricottero Macronema transversum. La struttura esterna, composta da un mosaico di granelli di sabbia fine, ha due imbuti, uno controcorrente per l’acqua in entrata e l’altro in direzione opposta per l’acqua in uscita. L’animale stesso attende la preda in una camera laterale accanto a una rete di seta disposta verticalmente. La rete è un miracolo di precisione: nel reticolo di fili quelli più grossi sono distanziati di venticinque/trenta micrometri, mentre quelli più sottili di tre; di conseguenza, la rete contiene circa duecentoseimila maglie. Ma il più bel capolavoro di filatura è il sacco di seta di sei centimetri della larva di tricottero Dolophilodes distinctus, che conta cento o più milioni di maglie ed è formato dai fili più spessi diposti a sei micrometri l’uno dall’altro e da quelli più sottili posizionati a intervalli di mezzo micrometro.

98.

Leaf-cutter ants of the genus Atta carrying pieces of leaves to their fungus compost. Formiche tagliafoglie del genere Atta mentre portano pezzi di foglie al loro compost di funghi.

99. An ant strokes an aphid, stimulating it to exude honeydew. Ants have learned to carry their aphids to plant leaves that will produce fine honeydew. They also defend their cattle against predators.

Una formica solletica un afide, stimolandolo a trasudare melata. Le formiche hanno imparato a portare i loro afidi sulle foglie delle piante che produrranno una pregiata melata. Inoltre difendono il loro bestiame dai predatori.

100. The upper image shows a piece of fungus mass from a leaf-cutter ant nest. The lower enlargement shows the swellings at the mutilated ends of the hyphae, which are the sole food of the entire colony.

L’immagine in alto mostra una coltura di funghi nel formicaio di formiche tagliafoglie. L’ingrandimento in basso illustra i rigonfiamenti alle estremità mutilate delle ife, che sono la sola fonte di cibo dell’intera colonia.

101.

A cattleshed of the Crematogaster pilosa ant; the ant constructs a tentlike carton

shelter to protect its colony of coccids.

Una stalla della formica della specie Crematogaster pilosa; la formica realizza un ricovero di cartone simile a una tenda per proteggere la sua colonia di cocciniglie.

103. The capture net spun of silk

threads by the Neureclipsis bimaculata caddis larva. The

larva itself is at the tip of the tunnel.

La rete di cattura viene realizzata con un intreccio di fili di seta dalla larva di tricottero Neureclipsis bimaculata. La larva stessa è nella punta del tunnel.

104. Capture net of the

Hydropsyche caddis larva. Rete di cattura della larva di tricottero Hydropsyche.

105.

The female Byctiscus populi beetle first

bores a hole through the leaf petiole, then perforates the leaf surface, and starts the roll at an edge parallel to the mid-vein.

La femmina del coleottero Byctiscus populi prima pratica un foro attraverso il picciolo della foglia, poi perfora la superficie della foglia, quindi inizia a realizzare il rotolo su un bordo parallelo alla nervatura centrale.

106. Leaf rolling technique of the caterpillar

Striglina scitoria. The larva rolls the leaf

around itself with the aid of contractile silk threads.

Tecnica di arrotolamento delle foglie del bruco Striglina scitoria. La larva arrotola la foglia su se stessa con l’aiuto di fili di seta contrattili.

107. The combined living quarters and

capture device constructed by Macronema transversum caddis larva. Water is

directed into and out of the chamber through two funnels. The larva waits for its prey in a side chamber next to a vertically positioned fine net.

L’alloggio combinato con il dispositivo di cattura costruito dalla larva di tricottero Macronema transversum. L’acqua è diretta dentro e fuori la camera attraverso due imbuti. La larva aspetta la preda in una camera adiacente accanto a una rete sottile disposta verticalmente.

108. A greatly magnified section of the net

of Macronema zebrarum larva, which

contains 206,000 meshes. An even more

incredible net is woven by Dolophilodes distinctus larva; the net may contain 100

million meshes.

Una sezione molto ingrandita della rete della larva di Macronema zebrarum contenente 206.000 maglie. Una rete ancora più incredibile è tessuta dalla larva Dolophilodes distinctus, essa può essere formata da 100 milioni di maglie.

towards it or moves on the ground, the spider spreads its legs and the elastic net over its prey; the net expands to more than twice its original size. The prey-catching sandpit of the antlion (Myrmeleontidae) is very similar in principle to archaic human deer-catching pits. The animal invention appears simple, but the sequence of instinctive behaviour that produces this prey catch is rather demanding.

3.5 Food storage In the fall, beavers cut down trees, which they transport to the lodge and store under water for winter use, while marmots (Marmota) and pikas (Ochotona) collect dry grass and herbs in their burrows; as much as 12 to 15 kilograms of hay has been found in a single marmot burrow. Squirrels hoard nuts and hazelnuts in holes dug at the foot of a tree, and woodpeckers store nuts in cavities specially carved for this purpose in tree trunks. Moles hoard earthworms and other food in storage chambers or in their abandoned tunnels. They bite off the front part of the earthworm, making it unable to escape, but the worm remains alive and does not deteriorate; this is a manner of storing live food similar to the paralysing sting of wasps. The termite Hodotermes mossambicus stores freshly collected grass in special underground chambers close to the surface. As soon as fermentation has stopped, and there is no danger of poisonous gases getting into the living quarters, the hay is carried into storage chambers close to the nest proper. The bee cell is, of course, the most efficient means conceivable of storing maximum amount of honey with the minimum of material.

4. Communication

4. 1 Transmission Animal structures function not only as protection or instruments to catch prey; they may also facilitate communication. The webs of several species of spiders, for instance, inform the spider of the arrival and location of prey. In the case of the caddis larva Plectrocnemia conspersa the vibrations caused by the prey provoke a precisely directed attack; it has been demonstrated that the frequency of vibration determines the intensity of the attack. Some spider species weave a highly visible staggered line in the central area of the net. This ‘stabilomente’ was first thought of as a means of structural reinforcement, but it seems to act as a visual signal to prevent large animals from damaging the web. Animals have also invented devices to improve sound transmission. The male of the tree cricket (Oecanthus burmeisteri) cuts a hole in a leaf and, while singing, stands in the hole and presses its tegmen against the leaf, which acts as a resonator. The male mole cricket (Gryllotalpa vineae)

I fili e le ragnatele dei ragni sono un’altra meraviglia dell’architettura animale. Specie diverse di ragni hanno sviluppato differenti strategie per catturare le prede e differenti geometrie per le loro reti; ci sono circa trentacinquemila specie di ragni e ognuna ha filiere per la produzione della seta, tre paia in tutte le specie tranne le più primitive. Il ragno tesse una rete elastica di filo ritorto tra le zampe anteriori. Il ragno aspetta la vittima e, non appena un insetto vola verso di lui o si muove sul terreno, stende le zampe e la ragnatela elastica sulla preda; la rete si espande a più del doppio della sua dimensione originale. La fossa di sabbia per catturare le prede dei formicaleoni (Myrmeleontidae) è, in linea di massima, molto simile alle fosse arcaiche realizzate dagli uomini per intrappolare i cervi. L’invenzione dell’animale pare semplice, ma la sequenza di comportamento istintuale che induce a realizzare un dispositivo del genere è piuttosto impegnativa.

3.5 Immagazzinare il cibo Per i periodi di scarsità di cibo, i castori tagliano degli alberi, li trasportano nella tana e li conservano sott’acqua per usarli in inverno. Invece le marmotte (Marmota) e i pica (Ochotona) raccolgono erba secca ed erbe aromatiche e le immagazzinano nelle tane; sono stati trovati fino a dodici/quindici chilogrammi di fieno in una sola tana di marmotta. Gli scoiattoli stoccano noci e nocciole in buche scavate ai piedi degli alberi, mentre i picchi conservano le noci in cavità appositamente ricavate nei tronchi degli alberi. Le talpe accumulano lombrichi e altro cibo in dispense apposite o nelle loro gallerie abbandonate. Esse mordono la parte anteriore del lombrico, impedendogli così di fuggire, ma il verme rimane in vita e non si decompone; è un modo di conservare il cibo vivo simile a quello della puntura paralizzante delle vespe. La termite Hodotermes mossambicus ripone l’erba appena raccolta in speciali camere sotterranee in prossimità della superficie. Non appena la fermentazione si è conclusa, e quindi non c’è pericolo che i gas velenosi si diffondano negli alloggi, il fieno viene trasportato in camere di stoccaggio vicine al nido vero e proprio. La cella delle api è, naturalmente, il mezzo più efficiente concepibile per contenere la massima quantità di miele con il minimo di materiale.

4. Comunicazione

4.1 Trasmissione Le strutture animali non funzionano solo come protezione o come trappole per catturare le prede; possono anche agevolare la comunicazione. Le ragnatele di diverse specie di ragni, per esempio, li informano sull’arrivo e sulla posizione della preda. Nel caso della larva di tricottero

digs a double-mouthed burrow in the ground, which functions as a horn-like amplifier to amplify and direct sound; the invention looks something like an early gramophone. Animals also use warning display reinforced by an artefact. Members of the tropical American wasp species Synoeca surinama build their nest flush against a supporting surface, usually a tree trunk, and cover it with a single layered, brittle envelope. When the wasps are disturbed they produce a warning signal by vibrating the nest envelope, which produces a drumming sound.

4.2 Mate selection and reproduction Animal artefacts also serve purposes of mate selection and reproduction. The white booby (Sula dactylatra) goes through a complicated and elaborate ceremony of pretending to build a nest, but, in fact, it lays the egg on the bare ground; the couple collects thousands of pieces of twigs and pebbles which are arranged around the centre of the nest site. These symbolic acts of nest-building are stimulating to the birds and serve the purpose of forming a pair bond. In the balloon fly species (Hilara sartor), the courting males form dancing swarms and each male carries an empty silken balloon the size of its own body. The balloon, which is believed to be made from an anal gland secretion, serves to attract females. When the female has selected the male, she is presented with this gift. The behaviour has developed from the nuptial gifts of the dancing flies, originally prey insects to be given to the females. In some species of spiders, the male also presents a gift, a prey insect wrapped in silk, to the female. In the case of spiders, the function of the offering is to prevent the female from killing the often much smaller male. In some orbweb spinning spiders the male constructs a separate mating thread attached to the web of the female for the same purpose; the male vibrates the auxiliary line and entices the female to enter the thread on which mating takes place. The ghost crabs of the species Ocypode saratan live in burrows buried in the sand on the shore. The male uses excavated sand to build a sand pyramid near the burrow entrance to attract a female into his burrow. The nests of weaverbirds are built by the males. In the village weaverbird (Ploceus cucullatus) the male has a brightly coloured breeding plumage and displays it on the completed nest. The female carefully examines the nest inside and out, and if it satisfies her she mates with the builder; the female finishes the inside work of the nest. The nests are covered externally with fresh green leaf strips. The function of the fresh green leaves is to assure that the nest has not been built by another bird; if the male is not able to attract a female and the nest loses its green colour, he tears down the unsuccessful nest and builds a new one. Nest-building skill is so essential for weaverbirds that young males begin to practise nest construction before they are sexually mature.

Plectrocnemia conspersa le vibrazioni causate dalla preda scatenano un attacco mirato con precisione; ed è stato dimostrato che la frequenza della vibrazione determina l’intensità dell’assalto. Alcune specie di ragni tessono una linea a zig-zag molto visibile nella zona centrale della rete. Inizialmente si pensava che tale “stabilizzatore” fosse pensato come meccanismo di consolidamento strutturale, in realtà pare che agisca da segnale visivo per evitare che degli animali grandi danneggino la rete. Gli animali hanno anche inventato dispositivi per migliorare la trasmissione del suono. Il maschio del grillo arboricolo (Oecanthus burmeisteri) perfora una foglia e, mentre cinguetta in piedi sopra di essa, preme le elitre contro la sua superficie, che fa da cassa di risonanza. Il grillo talpa maschio (Gryllotalpa vineae) scava nel terreno una tana con una doppia apertura che funziona come un cornetto acustico, per amplificare e orientare il suono; l’invenzione assomiglia a un vecchio grammofono. Gli animali ricorrono anche a un segnale di avvertimento amplificato da un artefatto. I membri della specie di vespa tropicale americana Synoeca surinama costruiscono il loro nido a filo di una superficie di supporto, di solito un tronco d’albero, e lo ricoprono con un involucro fragile formato da un unico strato. Quando le vespe vengono disturbate, emettono un segnale d’allarme facendo vibrare l’involucro del nido, che produce un suono tambureggiante.

4.2 Selezione del compagno e riproduzione Gli artefatti animali servono anche per la selezione del compagno e per la riproduzione. La sula mascherata (Sula dactylatra) mette in scena una complicata ed elaborata cerimonia nella quale finge di costruire un nido, ma in realtà depone l’uovo sulla nuda terra; la coppia raccoglie migliaia di pezzi di ramoscelli e di sassolini che vengono disposti intorno al centro del sito prescelto per la nidificazione. Questi atti simbolici di costruzione del nido sono stimolanti per gli uccelli e servono a stabilire un legame di coppia. Nella specie di mosca palloncino (Hilara sartor), durante il corteggiamento i maschi formano sciami danzanti e ogni maschio trasporta un palloncino di seta vuoto, grande quanto il proprio corpo. Il palloncino, che si ipotizza essere prodotto da una secrezione della ghiandola anale, serve ad attirare la femmina, alla quale, dopo che ha scelto il maschio, viene donato come regalo. Il comportamento si è sviluppato dai doni nuziali delle mosche danzanti, i quali, in origine, erano prede da elargire alle femmine. Anche in alcune specie di ragno il maschio offre alla femmina un regalo avvolto nella seta contenente un insetto. Nel caso dei ragni, la funzione dell’offerta è di evitare che la femmina uccida il maschio, spesso molto più piccolo. In alcuni ragni che filano ragnatele orbitali, il maschio

109.

Microscope magnification of the subtle attachment of the signal line of Uroctea durandi to the ground. Ingrandimento al microscopio del sottile attaccamento al suolo della linea segnale di Uroctea durandi.

110.

The ant lion (Myrmeleon formicarius) lies in wait

for prey buried at the bottom of its conical sand pit.

Il formicaleone (Myrmeleon formicarius), sepolto nel fondo della sua fossa di sabbia conica, è in agguato per catturare una preda.

111.

The mole cricket Gryllotalpa vineae constructs

a double-horned entrance to its burrow, which functions as a sound amplifier (after Hansell).

Il grillotalpa Gryllotalpa vineae costruisce nella sua tana un ingresso a doppio corno che funziona come un amplificatore (secondo Hansell).

112.

Section through two ground nests of Hodotermes mossambicus termites: (1) Excavated soil; (2) Chambers

near the surface for storing fresh grass; (3) Deep chambers close to the nest for dried hay.

Sezione trasversale di due termitai sotterranei di Hodotermes mossambicus: (1) terriccio di scavo; (2) camere superiori per lo stoccaggio di erba fresca; (3) camere inferiori, prossime al nido, nelle quali viene riposto il fieno già pronto.

113.

The nest of the meliponine bee Trigona flavicornis

contains different pots for various purposes. Small globular pots (1) are larval cells for worker males; the single larger cell (2) is a gyne cell; the huge conical pots (3) are for pollen; and the globular for honey (4).

Il nido dell’ape meliponina Trigona flavicornis contiene vasi diversi per scopi differenti. (1) I piccoli vasi globulari sono celle larvali per i maschi lavoratori; (2) la singola cella più grande è destinata a cella ginecologica; (3) gli enormi vasi conici contengono il polline; (4) i vasi globulari contengono il miele.

114.

The Deinopis longipes spider weaves an elastic net of hackled

thread between its front legs. When an insect approaches, it spreads its legs and the elastic net over its prey.

Il ragno Deinopis longipes tesse tra le zampe anteriori una rete elastica di filo ritorto. Quando un insetto si avvicina, stende le zampe e lancia la rete elastica sulla preda.

The male wren (Troglodytes troglodytes) builds several rough nests, which he shows to a female. The female choses one and then proceeds to finish the nest. While the female is finishing the nest, the male shows his remaining nests to other females. The unsuccessful males are unable to mate, and this practice seems to serve the purpose of gradually improving the bird’s nest-building skills. The most impressive examples of nest construction for signal purposes in mate selection are the bowers build by the bowerbirds (Ptilonorhynchidae) living in Australia and New Guinea. The males have a fairly inconspicuous plumage; the display function of the feathers of the male has been transferred to an elaborate external construction. The male selects materials and objects for his bower with great care, usually preferring a particular colour. The bower may also be painted with fruit pulp or be decorated with flowers. In the vicinity of human settlements the birds also display bottle caps, metal buttons and other small glittering objects. After mating, the female builds a humble breeding nest of her own hidden in vegetation. Some bowerbird species erect a cone-shaped maypole around a small tree, which may be higher than man, and decorate the structure with bones and coloured objects such as fruits and flowers.

5. Decoration

The suggestion that animal architects may apply ornament to their constructions should not be taken too seriously. However, some animal behaviour related to nest construction looks like superfluous decoration, lacking other obvious function in the structure. There is evidence that nest materials and handling of nest materials are sexually stimulating to certain birds. During courtship, the male African waxbill (Estrilda astrild) holds a feather in his beak. In other species the male holds a piece of grass, or uses nest-building movements as a nesting symbol. Flower decorations are frequently used to court the female by male black-throated weavers (Ploceus benghalensis) and striated weavers (Ploceus manyar) living in India; the male dabs wet mud on to the nest chamber and implants brightly coloured – red, orange, yellow, blue, or white – flowers or flower petals in it. The paradise riflebird (Ptiloris paradiseus) of Australia often decorates its nest with a discarded snake-skin, while the crested bellbird (Oreoica gutturalis), another Australian species, puts hairy caterpillars on the rim of its nest. The avenues, stages, bowers and maypoles of the bowerbirds possess distinct decorative qualities, as has already been mentioned. The bowerbirds decorate their courts and bowers with colourful fruits, berries and flowers, shiny objects such as insect exoskeletons, and a variety of other materials – feathers, leaves, moss lichens, stones, bones, snail-shells, and pieces of charcoal. Different species of bowerbirds prefer different colours: the avenue builders Ptilonorhynchus

produce un filo di accoppiamento separato, ma attaccato alla ragnatela della femmina, per la stessa ragione; il maschio fa vibrare il filo ausiliario e invoglia la femmina a salire sul filo, sul quale avviene l’accoppiamento. I granchi fantasma della specie Ocypode saratan vivono sulla spiaggia in tane sepolte nella rena. Il maschio utilizza la sabbia scavata per costruire una piramide vicino all’entrata in modo da attirare una femmina nel nido. I nidi degli uccelli tessitori vengono costruiti dai maschi. Nell’uccello tessitore gendarme (Ploceus cucullatus) il maschio ha un piumaggio da riproduzione dai colori vivaci e lo esibisce sul nido una volta completato. La femmina esamina attentamente il nido all’interno e all’esterno, e, se ne è soddisfatta, si accoppia con il suo costruttore; dopo di che è lei a portare a termine il lavoro dentro il nido. I nidi vengono ricoperti esternamente con strisce di foglie verdi fresche la cui funzione è assicurare che non siano stati costruiti da un altro uccello. Se il maschio non è in grado di attrarre una femmina e il nido perde il suo colore verde, distrugge il nido che non ha avuto successo e ne realizza uno nuovo. L’abilità nella costruzione dei nidi è talmente essenziale per gli uccelli tessitori che i giovani maschi iniziano a impratichirsi in un’arte del genere ancor prima di essere sessualmente maturi. Il maschio dello scricciolo comune (Troglodytes troglodytes) realizza diversi nidi grezzi, che esibisce alla femmina, la quale ne sceglie uno per poi procedere al suo completamento. Mentre lei lo sta ultimando, il maschio mostra i nidi rimanenti ad altre femmine. Coloro che falliscono non riescono ad accoppiarsi; sembrerebbe che una pratica del genere abbia lo scopo di far migliorare gradualmente le capacità edificatorie degli uccelli. Gli esempi più impressionanti di nidi costruiti per scopi segnaletici funzionali alla selezione del compagno sono i pergolati realizzati dagli uccelli giardinieri (Ptilonorhynchidae), che vivono in Australia e in Nuova Guinea. I maschi hanno una livrea abbastanza poco appariscente; la funzione di visualizzazione ricoperta dalle piume è stata trasferita a una elaborata costruzione esterna. Il maschio seleziona materiali e oggetti per il suo pergolato con grande cura, di solito preferendo un colore particolare. Il pergolato può anche essere dipinto con della polpa di frutta o venire decorato con dei fiori. Nelle vicinanze degli insediamenti umani gli uccelli esibiscono anche tappi di bottiglia, bottoni di metallo e altri piccoli oggetti scintillanti. Dopo l’accoppiamento, la femmina costruisce un umile nido per la riproduzione nascosto nella vegetazione. Alcune specie di uccelli giardinieri erigono un palo a forma di cono attorno a un piccolo albero, che può essere più alto di un uomo, e decorano la struttura con ossa e oggetti colorati come frutta e fiori.

prefer blue, while Chlamydera prefer white, green, or blue, and the maypole builders Amblyornis favour red and yellow objects. The shiny blue objects selected by the male satin bowerbird (Ptilonorhynchus violaceus) resemble the lilac-blue colour of his eyes and his shiny blue-black plumage. Bees, otherwise the mathematicians of the animal world, also have a trace of decoration. They build their cells precisely in a hexagonal configuration, but they apply the hexagonal pattern also on the outer surface of the larger queen cells of different shape as a superfluous decoration in the course of their modelling work.

Methods of construction

Hansell divides the methods that animals use in their constructions into seven types: 1. Sculpting 2. Piling up 3. Moulding 4. Rolling and folding 5. Sticking together 6. Weaving 7. Sewing He points out that any manufactured artefact results from two interrelated choices of material and of method of manufacture. Most of the material used by animals are also used by Man, and because of the constraints imposed by those materials, the construction methods of animal architects have close parallels with our own constructions.

1. Excavating and carving

Sculpting is a subtractive method in which material is gradually removed from the initial mass. Several genera of bivalve molluscs sculpt their burrows into wood or rock. Some piddocks (e.g. Pholas dactylus) slowly bore themselves into solid rock. They use their foot as a lever by which they move their shells, which are provided with extremely hard surface projections, back and forth to scrape the rock and slowly hollow out a burrow. Lithophaga bores its cavity chemically by applying the glandular area of its mantle to the rock wall, which is dissolved by an acid secretion of the animal. Many species of solitary wasps dig nest burrows into the ground. The comb of the mining bee (Halictus quadricinctus), which has a ventilation tube through the nest, is a masterpiece of carving stabilised by hardening secretion. The capture pit of the ferocious predator of ants, the antlion, has already been mentioned in the section describing artifacts for prey capture. When digging the pit, the antlion throws grains of